一种环保耐油型高强度NBR橡胶板材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及橡胶板材技术领域，且公开了一种环保耐油型高强度NBR橡胶板材及其制备方法。所述环保耐油型高强度NBR橡胶板材在制备过程中用蒙脱土作为补强剂，将具有双键和偶联基团的防老剂接枝在羟基化蒙脱土上，把NBR橡胶插层到改性蒙脱土中，再加入其它助剂经混炼、硫化制得改性NBR橡胶，最后改性NBR橡胶经过表面改性得到环保耐油型高强度NBR橡胶板材。本发明专利技术环保耐油型高强度NBR橡胶板材不仅环保，同时具备非常好的耐油性能、力学性能和耐磨性能。耐磨性能。耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种环保耐油型高强度NBR橡胶板材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及橡胶板材
，具体为一种环保耐油型高强度NBR橡胶板材及其制备方法。

技术介绍

[0002]橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一，它不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、医用等轻工橡胶产品，而且向采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件。如中国专利CN110223862B公开了一种安全地毯及其生产工艺，将橡胶作为安全地毯的保护层，又如中国专利CN204307823U公开了一种耐磨橡胶筛板，将橡胶制成了一种耐磨筛板。
[0003]当现有技术的橡胶板作为安全地毯的主体材料时，由于考虑到安全地毯在工业领域的应用场景中有很多集中于运行环境恶劣的大型冲压机械设备运行区域，因此橡胶主体材料需要在强度、耐磨性、耐油性等方面具有较高的特性，才能最大程度的提升安全地毯在不同工况条件下的使用寿命和功能灵敏性，进而提高安全地毯的整体产品性能。
[0004]丁腈橡胶（NBR），是橡胶的一种，由丙烯腈与丁二烯单体聚合而成的共聚物，主要采用低温乳液聚合法生产。丁腈橡胶可以在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用，此外，由于丁腈橡胶还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能，所以丁腈橡胶被广泛用于制造各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料等。
[0005]如中国专利CN105153499B公开了一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法，通过三元尼龙的添加，可以大幅度提高硫化胶的拉伸强度及耐磨性，防老剂采用NAPM，硫化胶的抗老化性能明显提高，但是中国专利CN105153499B中以炭黑作为补强剂，加工污染性较大，加工场所污染严重，难以保持清洁，在混炼过程中需混炼很长时间，能耗大。
[0006]又如中国专利CN103724731B公开了一种垃圾处理器用NBR橡胶密封件材料及其制备方法，其具体组分和配比为：丁腈橡胶100份、塑化剂1~1.5份、活性剂5份、防老剂2~5份、炭黑20~35份、软化增塑剂10~18份、促进剂2.25~2.5份、硫化剂2.71份；但是中国专利CN103724731B中的防老剂以直接混合的形式进行混炼，会导致防老剂的迁移和分布不均，从而影响硫化效率以及最终橡胶的各方面性能。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种环保耐油型高强度NBR橡胶板材的制备方法，包括以下步骤：步骤（1）包括防老剂的制备以及羟基化蒙脱土的制备：防老剂的制备：将2
‑
（氯甲基）丙烯基三甲氧基硅烷与对氨基二苯胺按照1.5
‑
1.8:1的质量比混合，在氮气保护下，加入三乙胺，加热至110
‑
130℃反应5
‑
7h后，加入乙醚进行过滤，再在0.08
‑
0.1MPa、145
‑
150℃的条件下蒸馏，得到防老剂；
羟基化蒙脱土的制备：将钠基蒙脱土与超纯水混合，得到浆液，向所述浆液中加入长链烷基季铵盐，在3000
‑
4000r/min的转速下搅拌1.5
‑
2.5h，抽滤、洗涤、烘干、研磨后，得到羟基化蒙脱土；其中，长链烷基季铵盐与钠基蒙脱土之间的质量比为40
‑
60:100；步骤（2）改性蒙脱土的制备：将羟基化蒙脱土加入高混机中，将防老剂与乙醇按照质量比为1:1的比例混合后喷入高混机中，高混机在600
‑
1000r/min的转速下搅拌5
‑
10min，出料，经烘干、洗涤、干燥处理后，得到改性蒙脱土，其中，羟基化蒙脱土与防老剂之间的质量比为14:1；步骤（3）改性NBR橡胶板的制备：调整双辊开炼机的辊距，加入NBR橡胶，在30℃下塑炼5
‑
15min，打三角包，加入改性蒙脱土、粘合剂RH，在35℃下混炼15
‑
35min，打三角包，再按照比例加入氧化锌、硬脂酸、硫磺、N
‑
叔丁基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺、邻苯二甲酸二辛酯，在40℃下混炼15
‑
35min，打三角包，薄通，下片，停放3
‑
5h，用无转子硫化仪测得最佳硫化时间t
90
，在平板硫化机上硫化压片，得到改性NBR橡胶板；其中，NBR橡胶、改性蒙脱土、粘合剂RH、氧化锌、硬脂酸、硫磺、N
‑
叔丁基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺、邻苯二甲酸二辛酯之间的质量比为100:15
‑
30:1
‑
3:5:2:1.5:1.5:10；步骤（4）环保耐油型高强度NBR橡胶板材的制备：将相同体积的30wt%H2SO4水溶液、32wt%KI水溶液、18wt%KBr水溶液混合得到混合氧化改性溶液，将改性NBR橡胶板在混合氧化改性溶液中浸泡5
‑
8天取出，冲洗，干燥，得到环保耐油型高强度NBR橡胶板材。
[0008]优选地，所述步骤（1）中的三乙胺的添加量按照2
‑
（氯甲基）丙烯基三甲氧基硅烷与三乙胺之间的质量比为1.5
‑
1.8:0.8
‑
1的比例进行添加。
[0009]优选地，所述步骤（1）中，钠基蒙脱土与超纯水混合的条件为：搅拌温度60℃、搅拌速度3000
‑
4000r/min、搅拌时间2h；钠基蒙脱土与超纯水之间的质量体积比为0.2g/mL；洗涤所用的洗涤液包括超纯水；烘干温度为：105
‑
108℃。
[0010]优选地，长链烷基季铵盐包括双十八烷基二羟乙基溴化铵、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵、十六烷基三羟乙基溴化铵中的一种。
[0011]优选地，所述步骤（2）中，烘干条件为：120℃、真空烘干2h；洗涤条件为：用乙醇洗涤5次；干燥条件为：120℃、恒温干燥1
‑
2h。
[0012]优选地，所述步骤（3）中粘合剂RH是由间苯二酚与六次甲基四胺的络合物按照1:1的摩尔比络合而成；最佳硫化时间t
90
为硫化度达到90%所需的时间。
[0013]优选地，所述步骤（3）中，将双辊开炼机的辊距调至2mm；塑炼和混炼过程中打三角包各6次；薄通操作的次数为：薄通5遍；硫化条件为：在温度为143℃、压力为10MPa的条件下硫化，最佳硫化时间t
90
以无转子硫化仪测试的具体结果来设定。
[0014]进一步地，本专利技术还公开一种采用上述的环保耐油型高强度NBR橡胶板材的制备方法制备得到的环保耐油型高强度NBR橡胶板材。
[0015]进一步地，本专利技术环保耐油型高强度NBR橡胶板材可以应用于安全地毯中。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术环保耐油型高强度NBR橡胶板材中的补强剂蒙脱土，通过将钠基蒙脱土用长链季铵盐改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保耐油型高强度NBR橡胶板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（1）包括防老剂的制备以及羟基化蒙脱土的制备：防老剂的制备：将2
‑
（氯甲基）丙烯基三甲氧基硅烷与对氨基二苯胺按照1.5
‑
1.8:1的质量比混合，在氮气保护下，加入三乙胺，加热至110
‑
130℃反应5
‑
7h后，加入乙醚进行过滤，再在0.08
‑
0.1MPa、145
‑
150℃的条件下蒸馏，得到防老剂；羟基化蒙脱土的制备：将钠基蒙脱土与超纯水混合，得到浆液，向所述浆液中加入长链烷基季铵盐，在3000
‑
4000r/min的转速下搅拌1.5
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2.5h，抽滤、洗涤、烘干、研磨后，得到羟基化蒙脱土；其中，长链烷基季铵盐与钠基蒙脱土之间的质量比为40
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60:100；步骤（2）改性蒙脱土的制备：将羟基化蒙脱土加入高混机中，将防老剂与乙醇按照质量比为1:1的比例混合后喷入高混机中，高混机在600
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1000r/min的转速下搅拌5
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10min，出料，经烘干、洗涤、干燥处理后，得到改性蒙脱土，其中，羟基化蒙脱土与防老剂之间的质量比为14:1；步骤（3）改性NBR橡胶板的制备：调整双辊开炼机的辊距，加入NBR橡胶，在30℃下塑炼5
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15min，打三角包，加入改性蒙脱土、粘合剂RH，在35℃下混炼15
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35min，打三角包，再按照比例加入氧化锌、硬脂酸、硫磺、N
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叔丁基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺、邻苯二甲酸二辛酯，在40℃下混炼15
‑
35min，打三角包，薄通，下片，停放3
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5h，用无转子硫化仪测得最佳硫化时间t
90
，在平板硫化机上硫化压片，得到改性NBR橡胶板；其中，NBR橡胶、改性蒙脱土、粘合剂RH、氧化锌、硬脂酸、硫磺、N
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叔丁基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺、邻苯二甲酸二辛酯之间的质量比为100:15
‑
30:1

【专利技术属性】
技术研发人员：庞坤，
申请(专利权)人：山东穆柯传感器有限公司，
类型：发明
国别省市：